基于大数据的新型电力系统网络信息安全防护策略研究

蒲叙文

（国网湖南省电力有限公司张家界供电分公司，湖南 张家界 427000）

0 引 言

大数据是数据量巨大、种类繁多的数据集合，其处理需要高性能计算机和高效算法。大数据技术包括数据采集、存储、处理、分析以及可视化等多个方面，可以为电力系统网络信息安全提供强大的技术支持。

1 新型电力系统网络信息安全面临的威胁和挑战

1.1 恶意攻击

新型电力系统网络信息安全中，恶意攻击是当前面临的重要挑战之一。随着电力系统的智能化和互联化，攻击者可以利用各种手段对电力系统进行攻击，导致电力系统的正常运行受到影响，如拒绝服务攻击、病毒传播、勒索软件等。这些攻击手段具有隐蔽性和难以防范的特点，如果电力系统没有足够的安全防护措施，则很容易遭到攻击[1]。

恶意攻击对电力系统的危害非常大，攻击者可以通过恶意攻击获取电力系统的敏感信息，如电力生产数据、用户个人信息等，这些信息可能被用于不法活动或者商业间谍活动。

1.2 自然灾害

自然灾害对电力系统的影响主要体现在以下两个方面。一方面，自然灾害可能导致电力设备直接损毁，如地震、台风等可能导致输电线路倒塌、变电站设备损毁等，从而影响电力系统的正常运行。另一方面，自然灾害可能导致通信中断，如雷电、大雪等可能导致通信线路故障或通信设备损坏，从而影响电力系统的信息传输和调度控制。

1.3 数据泄露

数据泄露是新型电力系统网络信息安全中一个非常严重的问题。电力系统的数据涉及国家安全、企业的商业秘密以及个人隐私等，一旦泄露会对国家安全、企业利益和人民生活造成严重影响。由于缺乏足够的安全措施，电力系统的敏感数据可能被非法获取和使用，导致严重的安全事故和经济损失。

数据泄露在人员、技术、管理等方面均存在问题，如黑客攻击、内部人员违规操作、管理不善等。新型电力系统中的众多设备之间需要进行大量数据交换，这些数据可能包含敏感信息。内部人员可能出于各种目的，对这些敏感数据进行非法访问、篡改或泄露，对电力系统安全构成威胁。

1.4 设备损坏

新型电力系统网络信息安全中的设备损坏也是一个不容忽视的问题。电力系统的设备包括各种发电设备、输电设备、变电设备、配电设备以及用电设备等，这些设备的正常运行是保障电力系统稳定运行的基础。

设备损坏的原因有设备老化、超负荷运行、人为破坏等[2]。新型电力系统中大量使用智能设备、传感器等物理设备，这些设备的物理安全和网络安全防护能力可能较弱，容易受到破坏或攻击。电力系统的设备如变压器、发电机等可能因为各种原因损坏，导致系统故障和数据丢失。

2 基于大数据的电力系统网络信息安全防护策略

2.1 建立完善的网络安全体系

利用大数据技术对电力系统网络进行全面监控和防护，加强用户身份认证和访问控制，防止非法访问和数据泄露。部署有效的防火墙是防止外部攻击的第一道防线。防火墙应配置为仅允许必要的网络流量通过，阻止未授权的访问和恶意软件的传播[3]。建立入侵检测系统也是非常必要的，可以实时监控网络流量，检测并报告任何可疑活动。如果检测到攻击，系统可以触发警报并采取相应的行动，如阻止攻击源、隔离受影响的系统等。

此外，加密技术在网络安全体系中作为不可或缺的技术防护措施，可以对重要数据和通信进行加密，进而确保数据在传输和存储时有足够的安全性。定期备份所有数据，并制定应急响应计划，以便在数据受到损坏或丢失时能够迅速恢复。

2.2 强化数据备份和恢复机制

数据备份是防止数据丢失和损坏的关键措施之一，能有效应对各种安全事件和意外情况。在实际管理中，需要通过多方面的措施来进行优化，强化数据备份和恢复机制如图1 所示。

图1 强化数据备份和恢复机制

首先，要建立完善的数据备份策略。根据数据的重要性和业务需求，制定定期备份和增量备份策略，确保能够及时、完整地将数据备份。同时，选择可靠的存储介质和存储设备，保证备份数据的安全性和可用性。其次，定期测试备份数据的可恢复性。通过定期进行数据恢复演练，确保备份数据能够顺利恢复，检验备份数据的完整性和可读性。及时发现并修复备份过程中的问题，提高备份数据的可靠性[4]。再次，为了防止备份数据被篡改或泄漏，需要加强备份数据的加密和访问控制。同时，对备份数据的访问进行严格控制，确保只有经过授权的人员才能访问备份数据。最后，要建立数据备份和恢复的记录管理制度。对数据备份和恢复过程中的重要操作进行记录与审计，确保操作的可追溯性和合规性。及时记录和处理异常情况，提高数据备份和恢复机制的有效性与可靠性。

2.3 实施安全审计和监控

通过安全审计和监控，可以及时发现和应对潜在的安全威胁，提高电力系统的网络信息安全防护能力。利用大数据技术对电力系统的安全审计和监控数据进行采集、存储以及分析，及时发现异常行为和安全威胁。同时加强日志管理和事件处置能力，及时处置安全事件并降低风险。实施安全审计和监控的内容如图2 所示。

图2 实施安全审计和监控

一是建立完善的安全审计制度。明确安全审计的范围、频率和要求，对电力系统的网络和设备进行全面的安全审计。通过分析这些数据，及时发现异常和潜在的安全风险。二是实施实时监控和预警系统。借助监控和预警系统，对电力系统的网络流量、系统状态、安全事件等进行实时监测和分析。通过安全漏洞扫描和渗透测试，发现系统存在的安全漏洞和弱点，及时修复和加固系统。同时，根据测试结果，调整安全策略和防护措施，提高电力系统的安全性。三是加强日志管理和事件处置。对安全审计和监控过程中产生的日志进行集中管理和分析，发现潜在的安全问题。建立事件处置机制，对发生的安全事件进行快速响应和处理，降低其对电力系统的影响。

2.4 建立应急响应机制

为应对突发的安全事件或灾难性故障，制定快速响应计划和措施，建立应急响应机制，旨在最大限度减少损失和尽快恢复电力系统的正常运行。针对不同类型的电力安全事故制定应急响应预案，利用大数据技术进行快速响应和处理。同时加强应急演练和培训，提高应急响应能力和处理效率。

首先，制定详细的应急响应计划。根据电力系统的特点和可能面临的安全威胁，制定相应的应急响应计划，明确应急响应的组织架构、流程、资源和责任，确保计划具有足够的灵活性和可扩展性，以便应对各种可能的安全事件。其次，建立应急响应小组。组建专门的应急响应小组，负责应急响应计划的实施和管理。小组应具备相应的技术能力和资源，以便快速应对安全事件。定期进行应急演练，提高小组成员的应急响应能力和协作能力。再次，建立与外部机构的协调机制。与相关政府机构、电力监管机构、网络安全机构等建立紧密的协调机制，以便在发生安全事件时能够及时获取支持和帮助。加强与外部机构的沟通和信息共享，共同应对安全威胁。为了确保电力系统的可靠性和连续性，需要建立备份和容灾系统。在发生安全事件或灾难性故障时，迅速切换到备份系统或容灾站点，最大限度减少对电力系统的影响。最后，持续监测和改进应急响应机制。对应急响应机制进行持续的监测和评估，及时发现和改进不足之处。结合实际发生的应急事件，总结经验教训，不断完善和优化应急响应计划。

2.5 加强设备维护和管理

首先，建立完善的设备维护管理制度。制定设备的定期检查、保养和维修计划，确保设备得到及时的维护和保养。通过实时监测设备的运行状态、性能参数和安全事件等，及时发现异常情况并触发预警。预警系统可以提醒管理人员及时处理设备故障或安全问题，防止事态扩大。

其次，采用智能化的设备管理手段。利用物联网、传感器以及数据分析等技术，通过实时收集和分析设备数据，可以预测设备的寿命和潜在故障，提高设备的可靠性和安全性。对关键设备和设施进行严格的物理安全保护，防止未经授权的访问和破坏。建立完善的门禁制度和监控系统，确保只有授权人员能够接触关键设备。

最后，加强设备供应商的管理和合作。与设备供应商建立长期合作关系，及时获取设备的维护和升级支持。对供应商的技术支持和服务质量进行评估和监督，确保设备维护和管理的有效性。

2.6 增强员工安全意识

员工作为电力系统网络信息安全的第一道防线，只有当员工具备足够的安全意识和技能，才能有效减少安全风险和威胁。

在日常管理中，定期组织安全意识培训课程，向员工传授网络安全基础知识、常见的网络攻击手段和防护措施。让员工了解网络安全的严峻形势和自身的责任，提高对网络安全的重视程度。组织安全技术竞赛、模拟攻击演练等活动，让员工在实践中提高安全技能和应对能力。同时，建立安全操作规程和规章制度非常必要。制定详细的安全操作规程和规章制度，明确员工在处理敏感信息和网络操作时的要求和规范。通过制度化管理，规范员工的行为，减少因操作不当引发的安全风险[5]。

此外，建立安全事件通报和案例分析机制。及时通报发生的网络安全事件和事故，组织员工进行案例分析，总结经验教训。通过分析真实案例，增强员工对网络威胁的认知和防范意识。建立与员工的沟通渠道，及时了解员工在网络安全方面的需求和建议。根据员工的反馈，持续优化安全培训和实践活动的组织方式，增强培训效果和员工参与度。

3 结 论

基于大数据的新型电力系统网络信息安全防护是一项复杂而重要的任务。通过数据安全、设备安全和应急响应等方面防护策略的实施，可以有效提高电力系统的安全性和稳定性。未来，随着大数据技术的不断发展，应继续加强电力系统网络信息安全的防护研究，以应对不断变化的网络威胁和攻击。